3. Eigene Untersuchungen
4.2 Physikalische Untersuchungen
4.2.1 pH- und aw-Wert-Messungen
Im folgenden Kapitel sind die Ergebnisse der pH-Wert- und aw-Wert-Messungen graphisch dargestellt. Eine statistische Auswertung konnte nicht durchgeführt werden, die pH-Wert-Messungen wurden je Charge (n=1) an jedem Untersuchungs-tag durchgeführt. Die Abbildungen dienen aber der deskriptiven Darstellung der Verläufe dieser Werte.
In Abbildung 13 ist der pH-Wert-Verlauf in den einzelnen Rohwurstchargen (C1-C6), schematisch aufgetragen. Auf der x-Achse ist der Untersuchungszeitraum in Tagen aufgeführt, auf der y-Achse sind die pH-Werte dargestellt. Die Einzelwerte können der Tabelle 21 in Kapitel 10.1.6. im Anhang entnommen werden.
Ergebnisse 93
4,5 5,5 6,5 7,5
0 4 8 12 16 21
Untersuchungstag
pH-Wert
C1 C2 C3 C4 C5 C6
Abb. 13: pH-Werte der Rohwürste (n=1) der Chargen C1 bis C6
Die Abbildung 13 zeigt einen konstanten pH-Wert in allen untersuchten Chargen an allen Untersuchungstagen (n=1). Die pH-Werte liegen an allen Tagen bei allen Chargen im arithmetrischen Mittel um einen Wert von pH 5,6, nennenswerte pH-Wert-Änderungen konnten im Zeitraum der Lagerung von 21 Tagen nicht festgestellt werden.
In der Abbildung 14 ist der aw-Wert-Verlauf in den Rohwürsten der einzelnen Chargen (C1 bis C6) dargestellt. Auf der x-Achse ist wiederum der Zeitraum in Untersuchungstagen dargestellt, auf der y-Achse sind die absoluten aw-Werte angegeben. Die Einzelwerte können der Tabelle 22 in Kapitel 10.1.6. im Anhang entnommen werden.
94 Ergebnisse
0,965 0,970 0,975 0,980 0,985 0,990
0 4 8 12 16 21
Untersuchungstag
aw-Wert
C1 C2 C3 C4 C5 C6
Abb. 14: aw-Werte der Rohwürste (n=1) der Chargen C1 bis C6
Die aw-Werte zeigen in allen Chargen einen ähnlichen Verlauf. Die Messwerte liegen im Mittel bei einem Wert von 0,975, bleiben im Verlauf bis zu Tag 12 etwa bei diesem Wert stabil und steigen in den letzten neun Tagen auf einen Wert von 0,982.
Lediglich Charge C6 (100 Vol. % Ar) hat zu Beginn einen höheren aw-Wert als die übrigen Chargen. Hier liegt der Wert anfangs bei 0,988.
Ergebnisse 95
4.2.2 L*, a*, b* - Farbwerte
4.2.2.1 Rotwert (a*-Wert)
In Abbildung 15 ist der Verlauf der Rotwerte (a*-Werte) der Rohwürste in den einzelnen Chargen (Chargen C1 bis C6) aufgezeigt. Auf der x-Achse ist die Zeit in Untersuchungstagen angegeben, auf der y-Achse ist der dimensionslose a*-Wert aufgetragen. Die einzelnen Punkte geben die Mittelwerte (MW) aus den einzelnen Messdaten der jeweiligen Chargen an den Untersuchungstagen wieder (n = 6), die Standardabweichung (+S) ist jeweils als Linie oberhalb der Messpunkte verzeichnet.
Die Einzelwerte können der Tabelle 23 in Kapitel 10.1.7. im Anhang entnommen werden.
96 Ergebnisse
0 2 4 6 8 10 12
4 8 12 16 21
Untersuchungstag
a*-Wert
C1 C2 C3 C4 C5 C6
Abb. 15: Mittlere Rotwerte (a*-Werte) (MW, +S) der Rohwürste (n=6) der unterschiedlichen Chargen (C1 bis C6) über einen Zeitraum von 21 Tagen;
ausgefüllte bzw. grau unterlegte Symbole = signifikante Tagesunterschiede innerhalb der Chargen (p ≤ 0,05), = signifikanter Unterschied der Chargen zueinander über den Gesamtverlauf (p ≤ 0,05)
Charge C5 (100 Vol. % O2) weist über den Gesamtverlauf statistisch signifikant niedrigere Rotwerte als die übrigen Chargen (p ≤ 0,05) auf. Für Charge C5 liegen die a*-Werte im Bereich von etwa fünf bis eins, für die übrigen Chargen wurden a*-Werte im Bereich von etwa sieben bis zehn gemessen. Innerhalb der einzelnen Chargen liegen ebenfalls statistisch signifikante Unterschiede vor (p ≤ 0,05). In Charge C5 fallen die Rotwerte in Mittel von anfangs fünf auf Werte von eins. Lediglich von Tag 12 zu Tag 16 ist der Unterschied nicht signifikant. Innerhalb der übrigen Chargen liegen ebenfalls statistisch signifikante Unterschiede zwischen den einzelnen Messdaten vor, insgesamt bewegen sich die Messdaten aber innerhalb eines Plateaus bei den a*-Werten zwischen etwa sieben und zehn.
Ergebnisse 97
4.2.2.2 Gelbwert (b*-Wert)
In Abbildung 16 ist der Verlauf der Gelbwerte (b*-Werte) der Rohwürste in den einzelnen Chargen (Chargen C1 bis C6) aufgezeigt. Auf der x-Achse sind wiederum die Untersuchungstage angegeben, auf der y-Achse ist der dimensionslose b*-Wert aufgetragen. Die einzelnen Punkte geben die Mittelwerte (MW) aus den einzelnen Chargen an den einzelnen Tagen wieder (n = 6), die Standardabweichung ist jeweils als Linie oberhalb der Messpunkte verzeichnet. Die Einzelwerte sind in Tabelle 24 in Kapitel 10.1.7. im Anhang verzeichnet.
0 2 4 6 8 10 12
4 8 12 16 21
Untersuchungstag
b*-Wert
C1 C2 C3 C4 C5 C6
Abb. 16: Mittlere Gelbwerte (b*-Werte) (MW, +S) der Rohwürste (n=6) der unterschiedlichen Chargen (C1 bis C6) über einen Zeitraum von 21 Tagen, ausgefüllte bzw. grau unterlegte Symbole = signifikante Tagesunterschiede innerhalb der Chargen (p ≤ 0,05)
98 Ergebnisse
Die Gelbwerte (b*-Werte) der unterschiedlichen Rohwurstchargen liegen alle in einem Plateaubereich mit Werten von etwa sieben bis zehn. Zwischen den einzelnen Chargen kann insgesamt kein statistisch signifikanter Unterschied errechnet werden.
Innerhalb der einzelnen Chargen zeigen sich einzelne statistisch signifikante Tagesunterschiede. Bemerkenswert ist der Anstieg der b*-Werte in Charge C5 (100 Vol. % O2), dieser Anstieg zwischen den Anfangswerten von acht (MW) ± S und den Endwerten (zehn) ± S ist statistisch signifikant (p ≤ 0,05). In allen anderen Chargen ist im Gegensatz dazu ein Abfall des Gelbwertes zu beobachten, statistische Signifikanzen sind hier aber lediglich zwischen den Anfangs- und Endwerten in den Chargen C1 (0 Vol. % CO2/100 Vol. % N2), C3 (70 Vol. % CO2/ 30 Vol. % N2) und in Charge C6 (100 Vol. % Ar) zu verzeichnen. Einzelne weitere statistisch signifikante Tagesunterschiede innerhalb einzelner Chargen sind beschreibend anzusehen.
4.2.2.3 Farbhelligkeit (L*-Wert)
In Abbildung 17 ist der Verlauf der Helligkeitswerte (L*-Werte) der Rohwürste in den einzelnen Chargen (Chargen C1 bis C6) aufgezeigt. Auf der x-Achse ist der Untersuchungszeitraum in Untersuchungstagen angegeben, auf der y-Achse ist der dimensionslose Wert für den gemessenen Farbton Helligkeit (L*-Wert) aufgetragen.
Die einzelnen Punkte geben die Mittelwerte aus den einzelnen Chargen an den einzelnen Tagen wieder (n=6), die Standardabweichung (+S) ist jeweils als Linie oberhalb der Messpunkte verzeichnet. Die Einzelwerte sind in Tabelle 25 in Kapitel 10.1.7. im Anhang aufgeführt.
Ergebnisse 99
40 45 50 55 60
4 8 12 16 21
Untersuchungstag
L*-Wert
C1 C2 C3 C4 C5 C6
Abb. 17: Mittlerer Helligkeitswert (L*-Wert) (MW, +S) der Rohwürste (n=6) der unterschiedlichen Chargen (C1 bis C6) über einen Zeitraum von 21 Tagen, ausgefüllte bzw. grau unterlegte Symbole = signifikante Tagesunterschiede innerhalb der Chargen (p ≤ 0,05), = signifikanter Unterschied der Chargen zueinander über den Gesamtverlauf (p ≤ 0,05)
Es wird deutlich, dass die Helligkeitswerte (L*-Werte) der Rohwürste sich tendenziell in einem Plateaubereich mit Werten zwischen 48 und 55 bewegen. Charge C3 (70 Vol. % CO2/30 Vol. % N2) unterscheidet sich von den übrigen Chargen in den Messdaten zu allen Untersuchungszeiten statistisch signifikant (p ≤ 0,05). In der Grafik wird dies durch einen Stern gekennzeichnet. Weiterhin sind innerhalb der einzelnen Chargen statistisch signifikante Tagesunterschiede errechenbar.
100 Ergebnisse
4.2.2.4 Farbänderungswerte
Die Abbildung 18 zeigt die mittleren Farbänderungen (n=6) der a*-, b*- und L*-Werte (Δa*, Δb*, ΔL*) und die mittlere Gesamtfarbänderung (ΔGesamt) in den einzelnen Chargen. Auf der x-Achse sind jeweils vier Balken (ΔGesamt, Δa*, Δb*, ΔL*) für die Chargen C1 bis C6 dargestellt. Auf der y-Achse ist die Änderung der Farbwerte als dimensionslose Zahl aufgetragen. Die Einzelwerte können der Tabelle 26 in Kapitel 10.1.7. im Anhang entnommen werden. Die Gesamtänderung der Farbwerte wird nach folgender Formel berechnet:
*)
* ( (
(L L a a b b
Gesamt= − − −
Δ t * *)0 2 + t * *)0 2 + t 0 2
ΔGesamt = Gesamtfarbänderung t = Messzeitpunkt, hier Tag 21 0 = Anfangsmesswert, Tag 0
Ergebnisse 101
ΔGesamt Δa* Δb* ΔL*
0 1 2 3 4 5 6 7 8
C1 C2 C3 C4 C5 C6
Chargen
Änderungswerte
Abb. 18: Mittlere Farbänderungswerte (MW, ΔGesamt, Δa*, Δb*, ΔL*) der Rohwürste (n=6) der unterschiedlichen Chargen (C1 bis C6) vom Tag 4 zum Tag 21 (t4 bis t21), kennzeichnet dabei die sensorisch wahrnehmbare Grenze der Farbänderung von 1,0
Die Abbildung 18 zeigt, dass in Charge C5 (100 Vol. % O2) im Lagerungsverlauf von 21 Tagen die Farbänderungswerte sowohl in den Gesamtfarbwerten als auch in den Rot-, Gelb- und Helligkeitswerten (a*-, b*- und L*-Werte) im sensorisch wahr-nehmbaren Bereich liegen. Die Differenz des a*-Wertes liegt bei 4,0, des b*-Wertes bei 2,3 und des L*-Wertes bei 5,2. Die Gesamtfarbänderung ist mit einer Differenz von 5,2 ebenfalls weit höher als die Änderungswerte der übrigen Chargen.
102 Ergebnisse
4.2.2.5 Zusammensetzung der Atmosphären
Die Abbildung 19 zeigt vergleichend die Zusammensetzung (Vol. %) der verschie-denen Schutzatmosphären, gemessen an den Untersuchungstagen 0 und 21. Unter-suchungstag 0 entspricht dem Tag der Herstellung und Verpackung der „Frischen Mettwurst“. In der Grafik sind die untersuchten Chargen C1 (0 Vol. % CO2/100 Vol. % N2),C2 (30 Vol. % CO2/70 Vol. % N2), C3 (60 Vol. % CO2/40 Vol. % N2), C4 (100 Vol.
% CO2/0 Vol. % N2), C5 (100 Vol. % CO2) und C6 (100 Vol. % Ar) durch jeweils zwei Säulen dargestellt, die erste Säule repräsentiert Tag 0, die jeweils zweite Säule Tag 21 nach Herstellung und Verpackung. Auf der y-Achse sind die Gasanteile prozentual angegeben. Die Messdaten sind in Tabelle 27 im Anhang (Kapitel 10.1.8.) aufgeführt.
Abb. 19: Mittlere Gasvolumenanteile (CO2, N2, O2, Ar) in den verschiedenen Schutzat-mosphären (Vol. %), gemessen an den Untersuchungstagen Tag 0 und Tag 21, (n=3)
Ergebnisse 103
Die Abbildung 19 zeigt, dass in allen Chargen, in denen Kohlendioxid (CO2) als Schutzgas verwendet wurde (C2 (30 Vol. % CO2/70 Vol. % N2), C3 (60 Vol. % CO2/40 Vol. % N2), C4 (100 Vol. % CO2/0 Vol. % N2), im Verlauf der Lagerung von 21 Tagen, der prozentuale Anteil an CO2 abnimmt und der Anteil an Sauerstoff (O2) sowie der errechnete Anteil an Stickstoff (N2) zunimmt. Dieser Anstieg des Stickstoffs und des Sauerstoffs sowie die Abnahme des prozentualen Anteils an Kohlenstoff sind statistisch signifikant (p ≤ 0,05). In Charge C2 sinkt der CO2-Anteil von anfangs 30 Vol. % auf 21,9 Vol. % an Tag 21, gleichzeitig steigt der errechnete Anteil an N2 von 70 Vol. % auf 77 Vol. % und der Sauerstoffanteil steigt auf 1,1 Vol. %. In Charge C3 liegen die Werte im Mittel anfangs bei 60 Vol. % CO2 und sinken im Verlauf auf 41,9 Vol. %, O2 steigt auf 1,4 Vol. % an und N2 von 40 Vol. % auf 56,7 Vol. %. In Charge C4 liegen die Verhältnisse ähnlich, Kohlendioxid fällt von 100 Vol. % zu Beginn der Lagerung auf 88,5 Vol. % am Ende des Untersuchungs-zeitraumes, dabei nehmen die Anteile von Stickstoff und Sauerstoff zu. N2 steigt auf Werte von 9,3 Vol. % und O2 auf 2,2 Vol. %.
In den Chargen C1 (0 Vol. % CO2/100 Vol % N2), C5 (100Vol. % O2) und C6 (100 Vol. % Ar) verhalten sich die Anteile der Schutzgase anders. Bei den in diesen Chargen zu 100 Vol. % eingesetzten Schutzgasen Stickstoff (N2), Sauerstoff (O2) und Argon (Ar) fallen die prozentualen Anteile (Vol. %) statistisch signifikant (p ≤ 0,05) ab. Gleichzeitig steigen die Werte für Sauerstoff (O2) bzw. Stickstoff (N2) und Kohlendioxid (CO2) prozentual an. In Charge C1 sinken die Werte des N2 im Mittel auf 92,1 Vol. % bei einem Anstieg von O2 auf 0,8 Vol. % und von CO2 auf 7,1 Vol. %. In Charge C5 fällt der prozentuale Anteil des eingesetzten Sauerstoffs auf 66,6 Vol. %, N2 steigt dabei auf 5,9 Vol. % und CO2 auf 27,5 Vol. % an. In Charge C6 sinkt der Argon-Anteil auf 92,0 Vol. % bei gleichzeitigem Anstieg der O2-Werte auf 0,6 Vol. % und der CO2-Werte auf 7,4 Vol. %.
104 Ergebnisse